DE2043280B - Brennkraftmaschine mit schalldammender Verschalung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine mit im Abstand angebrachter schalldämmender Verschalung, weiche aus unmittelbar an der Maschine körperschallisolierend befestigten Schalenteilen besteht, durch die Rohrleitungen und sonstige Anschlußteile der Maschine hindurchgeführt sind. Bei dieser bekannten Brennkraftmaschine erfolgt eine Teilabschirmung von Bereichen der Motoroberfläche mit besondt.j starker Geräuschabstrahlung. Solche Abschirmmaßnahmen habe" naturgemäß nur eine beschränkte Wirkung. 3"

Um die Geräuschabstrah! 'ng von Brennkraftmaschinen zu vermindern, sind ferner verschiedene Maßnahmen bekanntgeworden, weiche teils wegen ihres beträchtlichen Aufwandes, teils wegen der mit den Schalldämtnaßnahmen verbundenen betriebliehen Nachteile oder aber wegen zu geringer Wirksamkeit den gestellten Anforderungen nicht oder nur teilweise entsprechen.

Bekannt ist so die Beschichtung der Außenwände von Brennkraftmaschinen mit Schwingungsdämpfendem Material, eine Maßnahme von vergleichsweise geringer Wirksamkeit, da die Motorgehäuse an sich schon durch die verschiedenen Schraubverbindungen an den Trennflächen eine verhältnismäßig große Dämpfung aufweisen. Außerdem ist das Aufbringen solcher Beläge zeitraubend, schwierig und teuer, und der Belag setzt die Wärmeabgabe des Gehäuses stark herab.

Weiter ist es bekannt. Brennkraftmaschinen in mit schallabsorbierendem Material ausgekleidete Gehäuse einzubauen. Der Nachteil dieser Konstruktion besteht in dem großen Platzbedarf und der schlechten Zugänglichkeit der Maschine für Wartungsarbeiten. Solche Gehäuse sind überdies verhältnismäßig teuer und haben ein erhebliches Gewicht, da sie, um hochwirksam sein zu können, verhältnismäßig große Wandstärken aufweisen müssen.

Eine verminderte Geräuschentwicklung kann bei Brennkraftmaschinen auch dadurch erzielt werden, daß die Ursachen der Schallerregung selbst, beispiclsweise durch Verbesserung des Verbrennungsablaufes, Verkleinerung von Spielen usw., bekämpft wird, Diesen Möglichkeiten sind jedoch natürliche Grenzen gesetzt, da eine gemäßigte Verbrennung meist mit einer Senkung der Wirtschaftlichkeit verbunden ist bzw. die Verkleinerung von Herstellungstoleranzen eine wesentlich höhere Bcarbeitungsgiite und damit höhere Herstellungskosten erfordert.

Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist nun die Schaffung einer Brennkraftmaschine mit hoch wirksamer und dabei kostensparender Verschalung, die mit gleichen Vorteilen sowohl an Brennkraftmaschinen "mit üblicher, geschlossener Kurbelgehäusehauweise als auch hei solchen Ausführungen angewendet werden kann, bei denen an Stelle des vollwantligen Maschinengehäuses im wesentlichen nur ein Traggerüst für Kurbelwelle, Zylinder, Zylinderkopf sowie Steuerungsteile u. dgl. vorhanden ist.

Das Erfindung^zie! wird dadurch erreicht, daß an den unmittelbar an der Maschine körperschallisolierend befestigten Schalenteilen schalldicht und leicht lösbar weitere Schalenteile befestigt sind, welche die wartungsbedürftigen Stellen der Maschine oder ihrer Hilfsaggregate bedecken. Wenn dabei der Abstand zwischen Maschine und Schalenteilen so klein gehalten wird, daß er weit unterhalb der HaIhwellenlänge der hauptsächlich für die Geräuschabstrahlung verantwortlichen Frequenzen liegt, kann dabei auf jegliche Absorptionsauskleidung der Schalentcile verzichtet werden. Außerdem ergibt diese Bauweise einen sehr geringen Platzbedarf für die verkleidet Brennkraftmaschine.

Ein weiterer Vorzug der erfindungsgemäßen Bauweise ist durch die wesentlich erleichterten Montagebedingunger, gegeben. Das Voihandensein von Schalenteilen zweierlei Art und verschiedenen Bestimmungszwecken ermöglicht es nämlich, die an der Maschine befestigten Schalenteile bei Wartungs- u.id Überholungsarbeiten an ihrem Platz zu belassen und jeweils nur die an diesen Schalenteilen befestigten weiteren Schalenteile abzunehmen, so daß die wartungsbedürftigen Teile der Brennkraftmaschine bzw. die betreffenden Hilfsaggregate frei liegen. Zu diesen Teilen zählen beispielsweise die Einspritzpumpe, Einspritzleitungen und -düsen, Teile des Ventilantriebes, (^einfüllstutzen, ölmeßstab, ölablaßschraube, öl- und Kraftstoffilter sowie Riementrieb und Lichtmaschine.

Bei Brennkraftmaschinen, deren Kurbelgehäuse in geschlossener Bauweise ausgeführt ist, erübrigt es sich außerdem, die Verschalung öldicht auszubilden. Dies ist für die leicht abnehmbare Befestigungsweise der weiteren Schalentcile von besonderer Bedeutung, und es besteht gegebenenfalls sogar die Möglichkeit, diese Schalenteile durch Schnappverbindungen an den benachbarten Teilen der Verschalung leicht lösbar zu befestigen.

Um dabei die Wärmeabstrahlung der Maschinenaußenflächen nicht zu behindern, empfiehlt es sich, innerhalb der Verschalung in bekannter Weise ein eigenes Kühlluftgebläse, z. B. an einem Ende der Kurbelwelle, anzuordnen, welches Kühlluft aus einer mit Schalldämpfer versehenen Ansaugöffnung der Verschalung ansaugt und entlang den Maschinenaußenflächen zu einer ebenfalls einen Schalldämpfer aufweisenden Auslaßöffnung der Verschalung leitet.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispielc näher erläutert.

Es zeigt

Fig. 1 eine schallisolierte Brennkraftmaschine nach der Erfindung im Schnitt nach der Linie I-I in F i g. 2,

F i g. 2 dieselbe Maschine teilweise im Schnitt nach der Linie Il-II in Fig. 1 und in kleinerer Darstellung,

F i μ. 3 und 4 den F i g. I und 2 entsprechende Darstellungen einer anderen Ausiührungsl'orm der errindungsgemäßen Brennkraftmaschine und

F i g. 5 ein weiteres Ausfülmmgsbeispiel einer Brennkraftmaschine der erfindungsgemäßen Bauart im Schnitt.

Die wassergekühlte Brennkraftmaschine nach F i g. I und 2 weist ein geschlossenes Kurbelgehäuse 1 mit seitlich abstehenden Motorabstützungen 2 auf. Die Zylinderlaufbuchsen sind mit 3, der Zylinderkopf mit 4 und die Kipphebelabdeckungen mil 5 bezeichnet.

Die Kurbelwelle 6 der Vierzylinder-Reihenbrennkraftmaschine trägt an einem Ende eine Keilriemenscheibe 7 mit daran anschließendem Gebläselaufrad 8. Ein Keilriemen 9 treibt die den Ventilator 12 tragende Welle 11 über eine weitere Keilriemenscheibe 10 an.

Das am anderen Ende der Kurbel· velle 6 angeordnete Schwungrad 13 ist durch das an dieser Stirnseite des Kurbelgehäuses 1 angeflanschte Schwungradgehäuse 14 abgedeckt.

Das Kurbelgehäuse 1 ist durch die an seinem unteren Anschlußflansch dicht befestigte Ölwanne 15 abgeschlossen. Die mit 16 bezeichnete Einspritzpumpe, deren Befestigung nicht nähe, dargestellt ist, befindet sich an der einen Seitenwand 17 des Kurbelgehäuses 1. An derselben Maschinenseite ist am Zylinderkopf 4 das nach oben gekrümmte Ansaugrohr 18 angeflanscht. An der gegenüberliegenden Zylinderkopfseite ist das mit Kühlrippen 19 besetzte Auspuffsammelrohr 20 befestigt. Mit 21 ist der Auslaßkanal und mit 22 das Auslaßventil des aus F i g. 1 ersichtlichen Zylinders bezeichne*.

Die dargestellte Brennkraftmaschine ist mit einer schall'ämmenden Verschalung versehen, welche aus einer Anzahl von im Abstand von den Maschinenaußenflächen srhallisoliercnd angebrachten Schalenteilen besteht. Entsprechend dem Erfindungsgedanken gliedern sich die Einzelteile der Verschalung in zwei Gruppen. Die erste dieser Gruppen umfaßt unmittelbar icn der Maschine körpeischallisolierend befestigte Schalenteilc, welche als Träger für die übrigen Teile der Verschalung dienen und durch die Rohrleitungen und sonstigen Anschlußteile der Maschine hindurchgeführt sind. Zu dieser Gruppe gehört ein rahmenartiger oberer Schalenteil 23, der am Zylinderkopf 4 mittels elastischer Beilagen 24. beispielsweise Gummielementen, körperschallisolierend befertigt ist. Die Art und Weise dieser Befestigung, die nicht Gegenstand der Erfindung ist, kann je nach Fall abgewandelt werden, wobei insbesondere eine Verbindung der betreffenden Schalenteile mit den elastischen Beilagen durch Vulkanisieren. Ankleben od. dgl. zu empfehlen ist. Die Befestigung an der Maschine erfolgt dann zweckmäßigerweise mittels Schrauben.

Um die Körperschalleitung über die nach außen führenden Rohrleitungen zu unterbinden, sind in diese Leitungen innerhalb der Verschalung körperschallisolierende Verbindungsstücke eingeschaltet, die zugleich die Funktion elastischer Dichtelementc besitzen. Ein solches Verbindungsstück 26 verbindet das Ansaugrohr 18 mit einem den Schalenteil 23 durchsetzenden rohrabschnitt 18'.

Auch das AuspulTsammelrohr 20 ist mit der nach außen geführten Auspuffleitung 27 über ein körperschallisolicrencles Verbindungsstück 28 verbunden, das im vorliegenden Fall als Wellrohr ausgebildet ist. Die Durchtrittssielle der Auspuffleitung 27 aus der Verschalung ist mit einer wärmedämmenden Zwischenschicht 29 ausgekleidet, welche die WUrme-Überleitung vom heißen Auspuffrohr auf die Verschalung in zulässigen Grenzen hält und zugleich als Dichtelement an der Durchtrittsslelle dient.

Ein weiterer rahmenartiger Schalenieil 30 der

ίο ersten Gruppe ist an der Unterseite des Kurbelgehäuses 1 mittels körperschallisolierender Tragelemente 31 befestigt. Schließlich erfolgt eine weitere Abstützung am Flansch des Schwungradgehäuses 14 über einen Schalenteil 32 und ein ringförmiges, körperschallisolierendes Element 33, wobei der Schalenteil 32 zwischen dem Sclnvungradgehäuseflansch und dem daran in üblicher Weise befestigten, mit strichpunktierten Linu'i angedeuteten Getriebegehäuse zu liegen kommt. D&j. ringförmige Element

33 stellt dann neben der körperschallisolierenden Abstützung der Verschalung auch Schallabdichtung dar. Falls der Abtrieb über eine am Schwungrad 13 befestigte Welle erfolgt, ist ein zusätzlicher Deckel erforderlich, wobei das ringförmige Element 33 auch durch körperschallisolierende Einzelelemente ersetzt werden kann, da an dieser Stelle keine Schalldichtheit mehr erforderlich ist.

Die zweite Gruppe der Verschalungselemente umfaßt an den erwähnten Schalenteilen 23 und 30 bzw. dem ringförmigen Element 33 schalldicht und leicht lösbar befestigte Schalenteile, welche diejenigen Bereiche der Maschine wie auch seiner Hilfsmaschinen und sonstiger Zubehörteile bedecken, welche einer regelmäßigen Wartung unterliegen und im Störungs-

falle leicht zugänglich sein soller.. Ein solcher Schalenteil 34, welcher die Kipphebelabdeckungen 5 enthält, ist am oberen rahmenförmigen Schalenteil 23 lösbar befestigt. Der Schalenteil 34 weist eine durch einen Schalldämpfer 39 abgeschirmte Kühlluft-Austrittsöffnung 38 auf.

Am unteren rahmenförmigen Schalenteil 30 ist gleichfalls abnehmbar ein weiterer Schalenteil 35 der zweiten Gruppe angeschlossen, nach dessen Abnahme die Ölwanne 15 zugänglich wird. Die Verbindung zwischen den unmittelbar an der Maschine befestigten Schalenteilen 23 und 30 bzw. dem ringförmiger Element 33 erfolgt durch wenigstens zwei weitere, beidseits der Maschine angeordnete Schalenteile 36 und 37. die entweder an den Stirnseiten der Ma-

So schine unmittelbar aneinandergrenzen oder durch stirnseitig angebrachte, gesonderte Schalenteile zt einer allseits geschlossenen Verschalung ergänzt sind An den Durchtrittsstellen der Motorabstützungen 1 durch die seitlichen Schalenteile 36 und 37 sine elastische Dichtelemcnte 40 vorgesehen. An der vorderen Stirnseite der Verschalung befindet sich cir weiterer Schalldämpfer 41, welcher der Kühlluft eintrittsöffnung 42 vor dem Gebläselaufrad 8 züge ordnet ist. Durch die beiden Schalldämpfer 41 unc 39 wird e^:ne ausreichend hohe Geräuschdämmunj der beiden Kühlluftöffnungen erzielt, so daß sie di< schalldämmende Wirkung der Verschalung de Brennkraftmaschine nicht beeinträchtigen. Eine wei terc schalldäminende Maßnahme betrifft die Anord nung einer schaüabsorbicrenden Hülse 43 an de Durchtrittsstelle der Welle 11 des Ventilators 12 au der Verschalung.

Durch die erfindungsgemäße Bauweise wird dl·

Geräuschabstrahlung und Schallfortleitiing der Maschine bei nur unwesentlich vergrößerten Außeniibmessungen auf ein Mindestmaß reduziert. Die Zugänglichkeit der Wartungsstellen der Maschine wird dabei durch die leicht lösbar angebrachten Schalenteile begünstigt und vereinfacht.

Die Brennkraftmaschine nach F i g. 3 und 4 unterscheidet sich von der beschriebenen Maschinenausführung im wesentlichen nur hinsichtlich folgender Einzelheiten: An Stelle des luftgekühlten Auspuffsammeirohres 20 beim ersteren Beispiel ist hier die Anordnung des Auspuffsammeirohres 20 in einem eigenen, von Kühlwasser durchströmten Gehäuse 44 vorgesehen, von dem die Kühlwasser-Rückführleitung 45 ausgeht. Diese ist über ein körperschallisolierendes Verbindungsstück 46 am Gehäuse 44 angeschlossen und durchsetzt den oberen, am Zylinderkopf 4 befestigten Schalenteil 23.

Die am Gehäuse 44 über das Verbindungsrohr 28 angeschlossene Auspuffleitung 27 durchsetzt einen an dem leicht lösbaren seitlichen Schalenteil 37 angeordneten Schalldämpfer 47, der mit der Auspuffleitung 27 einen Ringraum 48 bildet, über den die vom Gebläse geförderte Kühlluft im Sinne der eingezeichneten Teile aus der Verschalung austritt. Die von der Auspuffleitung 27 abgestrahlte Wärme wird an die Kühlluft abgegeben, so daß eine Überhitzung der angrenzenden Bereiche der Verschalung vermieden wird.

Bei der Brennkraftmaschine nach F i g. 3 und 4 ist weiter die ölwanne 15' unmittelbar am unteren Befestigungsrand des Kurbelgehäuses 1 körperschallisoliert befestigt. Das körperschallisolierende Element 49 der ölwanne 15' ist als umlaufende, öldichte Leiste ausgebildet. Der untere Schalenteil 30 schließt über ein elastisches Dichtelement 40 unmittelbar an die Ölwanne 15' an, die solcherart selbst einen Teil der schalldämmenden Maschinenverkleidung bildet.

Wie aus F i g. 4 ersichtlich, ragt das schwungradseitige Ende 50 der Kurbelwelle 6 aus dem Schwungradgehäuse 14 hervor und durchsetzt dabei einen am ringförmigen Schalenteil 32 leicht lösbar befestigten Deckel 51 in einer schallabsorbierenden Hülse 52. Der Deckel 51 bildet somit gleichfalls einen Teil der

ίο schallisolierenden Maschinenverkleidung.

Bei der Brennkraftmaschine nach F i g. 5 ist an Stelle eines vollwandigen Kurbelgehäuses ein mit großflächigen Durchbrechungen versehenes Traggerüst 53 für die Kurbelwelle 6, die Zylinderlaufbuchse 3, die Steuerungsteile usw. vorgesehen. Gegenüber einer vollwandigen Gehäuseausführung sind alle jenen Wandteile weggelassen, die unter Berücksichtigung der Festigungs- und Steifigkeitserfordernisse entbehrlich sind.

ao Bei dieser Ausführung erfüllen die schallisolierend angebrachten Schalenteile die zusätzliche Funktion eines öldichten Gehäuses, und es entfallen sowohl ein eigener Ventilkammerdeckel als auch eine gesonderte ölwanne. Entsprechend dem Erfindungs-

»5 gedanken gliedern sich die Teile der Verschalung in zwei Großen von Schalenteilen. Die erste Gruppe umfaßt die beiden Schalenteile 54 und 55, die unmittelbar an der Maschine befestigt sind und welche die leicht abnehmbaren Schalenteile 56, 57 und 58 der zweiten Gruppe tragen. Die elastische Abstützung erfolgt über ringförmige Elemente 59 und 60 sowie weitere Stützelemente 61.

Da bei dieser Ausführung die elastisch angebrachten Schalenteile 54 bis 58 aus gewöhnlichem Blech sein können, ist die Wärmeabfuhr des Motoröles an die Umgebungsluft voll gewährleistet.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Brennkraftmaschine mit im Abstand angebrachter schalldämmender Verschalung, welche aus unmittelbar an der Maschine körpersehallisolierend befestigten Schalenteilen besteht, durch die Rohrleitungen und sonstige Anschlußteile der Maschine hindurchgeführt sind, dadurch gekennzeichnet, daß an diesen Schalenteilen (23, 30, 32) schalldicht und leicht lösbar weitere Schalenteile (34, 35, 36, 37) befestigt sind, welche die wartungsbedürftigen Stellen der Maschine oder ihrer Hilfsaggregate bedecken.

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